
1、操縱機(jī)構(gòu)的功用和組成
1.1操縱機(jī)構(gòu)的功用
普通機(jī)床,操縱機(jī)構(gòu)的功用主要是操作者通過手動操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對機(jī)床各動作的控制;在自動和半自動機(jī)床當(dāng)中,操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)為機(jī)械化、自動化,并且由控制系統(tǒng)按照事先制訂的程序發(fā)出指令進(jìn)行控制。操縱機(jī)構(gòu)成為控制系統(tǒng)的執(zhí)行件,是控制系統(tǒng)的組成部分。
操縱機(jī)構(gòu)的型式對機(jī)床結(jié)構(gòu)有一定的影響。在設(shè)計(jì)機(jī)床傳動方案的同時,就應(yīng)擬定操縱方案,而且操縱機(jī)構(gòu)必須與相關(guān)部件同時進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1.2操縱機(jī)構(gòu)的組成
(1)操縱件:包括按鈕、手柄、手輪等。(2)傳動件:包括機(jī)械、電力、液壓傳動件。機(jī)械傳動件的常用有杠桿、凸輪、齒輪齒條、絲杠螺母機(jī)構(gòu)等。(3)執(zhí)行件:如撥叉、滑塊等。(4)控制件:控制操縱動作按一定方向或行程傳遞給執(zhí)行件的元件。如孔盤、機(jī)械預(yù)選器及液壓預(yù)選閥等。
操縱機(jī)構(gòu)在一般情況下,結(jié)構(gòu)的組成是由前三部分組成,只有在復(fù)雜和集中操縱機(jī)構(gòu)當(dāng)中才有控制件。
2、操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求
(1)合理布局:操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)布置在便于操縱的區(qū)域,過高、過低或過遠(yuǎn)都會使操作者易于疲勞。
(2)輕便省力:手輪和手柄的操縱力不應(yīng)超過機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB2278—78的規(guī)定。
手輪及手柄操縱力的要求如下:
(3)對于需要在不同位置操作和觀察加工的機(jī)床,應(yīng)采用懸掛按鈕站或在不同位置裝置同一作用的手柄或按鈕等。
(4)盡可能減少手柄的數(shù)量,如采用集中變速操縱機(jī)構(gòu),控制兩個方向進(jìn)給運(yùn)動的球節(jié)十字手柄等,以便減少操作動作。
3、操縱機(jī)構(gòu)的分類
3.1按操縱運(yùn)動的動力源及發(fā)出操縱信號(1)手動操縱機(jī)構(gòu)(2)機(jī)動操縱機(jī)構(gòu)(3)自動操縱機(jī)構(gòu)
3.2按一個操縱件所控制的被操縱件數(shù)目(1)單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)(2)集中操縱機(jī)構(gòu)
3.3按執(zhí)行件撥動被操縱件的方式(1)移動式操縱機(jī)構(gòu)(2)擺動式操縱機(jī)構(gòu)
3.4按被操縱件的受力狀況(1)偏側(cè)作用式操縱機(jī)構(gòu)(2)對稱作用式操縱機(jī)構(gòu)
3.5按執(zhí)行件與被操縱件間的摩擦性質(zhì)(1)滑動摩擦式(2)滾動摩擦式操縱機(jī)構(gòu)
4、單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟
操縱機(jī)構(gòu)當(dāng)中帶動操縱件運(yùn)動的滑塊的運(yùn)動軌跡為弧線,在軸向移動的同時,相對齒輪的軸心線床身偏移?;凭嚯xL越大,滑塊的偏移量a也越大。當(dāng)L過大時,滑塊有可能脫離滑移齒輪的環(huán)形槽。擺桿軸線與滑移齒輪軸線之間的距離A,擺桿擺動半徑R,滑塊的偏移量a,滑移距離L之間的關(guān)系如下:
由圖可知:將上邊R=H+a帶入得
為了保證滑塊正常工作,一般要求a≤0.3h,h——滑塊高度,若H值過小,將使擺桿的擺角a增大。a↑→操縱費(fèi)力,故一般要求a≤60°~90°,通常取a≤60°,在設(shè)計(jì)中,H值不可過大,否則因?yàn)閿[角a過小,造成手柄定位困難,且結(jié)構(gòu)不緊湊。
所以確定擺動式單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟如下:
(1)確定H值,依H≥L條件并考慮部件的結(jié)構(gòu)情況,合理選擇擺桿軸心的空間位置,并確定H值。
(2)校驗(yàn)a值,由公式4.2算出a,并校驗(yàn)a≤0.3h。
(3)確定R,由4.1計(jì)算擺桿半徑R值。
(4)確定a,應(yīng)使α≤60°~90°。
(5)檢驗(yàn)定位孔間距,根據(jù)定位裝置的有關(guān)尺寸及擺角α,檢驗(yàn)兩相鄰定位孔(窩)之間的距離不得小于2mm。